• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1129-1140
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• 2008

Many turbulence models have been developed in order to analyze the flow characteristics in an engine cylinder. Watkins introduced k-${\varepsilon}$ turbulence model for in-cylinder flow, and Reynolds modified turbulence dissipation rate by applying rapid transformation theory, Wu suggested k-${\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model in which length scale and time scale are separated to introduce turbulence time scale, and Orszag proposed k-${\varepsilon}$ RNG model. This study applied the models to in-cylinder flow induced by intake valve and piston moving. All models showed similar flow fields during early stage of intake stroke. At the end of compression stroke, ${\kappa}-{\varepsilon}$ Watkins, ${\kappa}-{\varepsilon}$ Reynolds and ${\kappa}-{\varepsilon}$ RNG predicted well second and third vortex, especially ${\kappa}-{\varepsilon}$ RNG produced new forth vortex near central axis at the lower part of cylinder which was not predicted by the other models.

• 한국추진공학회지
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• 제2권3호
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• pp.20-35
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• 1998

벽면을 통한 유체의 유동이 있는 난류운동장의 특성을 분석하였다. 벽면을 통한 유체의 유동은 유출과 유입의 경우를 포함하여 Re$_{w}$ 의 절대크기가 0~160으로 다양하며 입구에서의 $Re_{in}$도 3${\times}$$10^3$에서 8${\times}$$10^4$까지 넓은 범위를 대상으로 하였다. 벽면을 통한 유체의 유동은 벽면 경계층의 변화를 초래하고 이에 따라 난류 유동장의 급격한 변화를 일으켜 벽면을 포함한 전 유동장의 특성을 변화시킨다. 이러한 복잡한 유동장을 올바로 예측하기 위하여 난류운동에너지 소산율 방정식의 자 항에 대한 모델을 개선한 수정 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델을 도입하였으며 기존의 난류모델과의 비교를 통하여 성능 검증을 시도하였다. 해석을 통한 분석결과로부터 수정 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델은 벽면을 통한 유체유동이 있는 복잡한 유동장을 올바로 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 수정 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델을 이용하여 다양한 경우의 벽면 및 입구 조건을 갖는 난류유동장을 해석할 수 있을 것으로 판단된다.단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권6호
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• pp.821-827
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• 2003

Fully developed turbulent flow in a square duct is numerically predicted with two nonlinear low-Reynolds-number ${\kappa}-{\varepsilon}$ models. Typical predicted quantities such as axial and secondary velocities, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses are compared in detail with each other. It is found that the nonlinear low-Reynolds-number ${\kappa}-{\varepsilon}$ model adopted in a commercial code is unable to predict accurately duct flows involving turbulence-driven secondary motion with the prediction level of secondary flows one order less than that of the experiment.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.168-171
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• 2008

In the present study, turbulent flows around cubic and L-shape buildings were simulated numerically. Standard ${\kappa}$-$\varepsilon$, RNG ${\kappa}$-$\varepsilon$, LES turbulence models were adopted for the present simulation. The wind pressure coefficients from these results were compared with the available experimental data. The result of RNG ${\kappa}$-$\varepsilon$ and LES turbulent models gave better prediction than that of standard ${\kappa}$-$\varepsilon$ turbulent model which is widely used in the turbulent flow simulation.

• 한국추진공학회지
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• 제4권4호
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• pp.59-69
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• 2000

2차인 압축성/비압축성 Navier-Stokes 방정식은 이용하여 DCA 압푹기 익렬의 수치 해석을 수행하고 실험치와 비교 검토하였다. SIMPLE 알고리즘을 적용한 비압축성 코드는 대류항의 이산화에 하이브리드 도식을 진동해를 방지하기 위해 집중격자 기법을 사용하였다. 압축성 코드는 예조건화 기법 을 적용하였으며 공간 이산화출 위해 풍상 차분법을, 시간 적분을 위해서는 LU-SGS 기법을 사용하였다. 또한 난류 점성 유동장을 해석하기 위해 Baldwin-Lomax, standard $\kappa$ -$\varepsilon$, $\kappa$ -$\varepsilon$ Lam. Bremhorst, standard $\kappa$-$\omega$, $\kappa$ -$\omega$ SST 모델 등의 난류 모델을 적용하여 각 모델들의 특성을 살펴보았다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-11
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• 2002

Thermal stripping을 수반한 난류유동장에 대한 해석방법론 정립에 필요한 신뢰성 있는 난류모델을 선정하기 위하여 온도변화가 있는 비정상 난류유동장에 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델, 수정 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델, 그리고 full Reynolds stress(FRS) 모델을 적용하였다. 검증대상으로는 thermal stripping 현상이 자주 관찰되는 원자로 혹은 추진기구부 등에서 보이는 수직평판과 수평평판에 대한 제트유동이 있는 유동장을 선정하였으며 이 때의 유체로는 물 혹은 액체나트륨을 사용하였다. 분석결과 비정상 난류유동장은 FRS를 사용하여 3-D로 해석할 때 가장 나은 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 경계면 부근을 비롯한 유동장내에서의 열전달 특성 분석의 정확성을 제고하기 위해서는 이를 위한 수정모델의 도입이 요구된다. 아울러 제트유동의 운동량이 thermal stripping 현상에 미치는 영향을 평가하기 위하여 제트유동의 유속을 변화시켜 이에 따른 영향을 점검한 결과 운동량의 증가는 유동장의 혼합능력을 증가시키고 온도변화 진폭을 상승시키는 것으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
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• pp.162-166
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• 2007

In the present study, the pressure coefficient of a cubic building model is numerically simulated. Three turbulence models of standard ${\kappa}-{\varepsilon}$, RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ and LES are adopted and the results are compared with the available experimental data. From the results, it has been found that RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model and LES turbulence model were shown to predict fairly well the experimental pressure coefficient. In contrast, the results of the standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model showed large discrepancies in pressure coefficient on the side and top surfaces of the cubic building, which limits the applicability of the standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model on wind engineering.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권2호
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• pp.12-24
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• 2016

The standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ and realizable ${\kappa}-{\varepsilon}$ models are adopted to improve the prediction performance on the recirculating flow. In this paper, the backward facing step flows are used to assess the prediction performance of the recirculation zone. The model constants of turbulence model are obtained by the experimental results and they have a different value according to the flow. In the case of an isotropic flow situation, decaying of turbulent kinetic energy should follow a power law behavior. In accordance with the power law, the coefficients for the dissipation rate of turbulent kinetic energy are not universal. Also, the other coefficients as well as the dissipation coefficient are not constant. As a result, a suitable coefficients can be varied according to each of the flow. The changes of flow over the backward facing step in accordance with model constants of the ${\kappa}-{\varepsilon}$ models show that the reattachment length is dependent on the growth rate(${\lambda}$) and the ${\kappa}-{\varepsilon}$ models can be improved the prediction performance by changing the model constants about the recirculating flow. In addition, it was investigated for the curvature correction effect of the ${\kappa}-{\varepsilon}$ models in the recirculating flow. Overall, the curvature corrected ${\kappa}-{\varepsilon}$ models showed an excellent prediction performance.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.35-43
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• 2014

3개의 난류모델과 3개의 연소모델로 구성된 9개의 모델조합을 이용하여 난류 부분예혼합 제트화염 구조에 대한 수치적 예측성능을 검토하였다. 이용된 난류모델은 표준 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델(SKE), Realizable ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델(RKE) 및 Reynolds 응력모델(RSM)이며 연소모델들은 Eddy Dissipation Concept 모델(EDC), Steady Laminar Flamelet 모델(SLF)와 Unsteady Laminar Flamelet 모델(ULF)이다. 9개 모델조합의 예측성능을 평가하기 위하여 실험결과가 알려진 Sandia D 화염인 난류 부분예혼합 제트화염을 대상으로 수치계산을 수행하였다. 얻어진 결과로서, 화염길이의 예측은 RSM > SKE > RKE순으로 길게 예측하였으며, RKE 난류모델은 화염길이를 너무 과소 예측하는 것을 확인하였다. RSM + SLF과 RSM + ULF의 조합은 화염길이는 비교적 잘 예측하였지만 하류에서의 화염온도를 과대 예측하였다. 반면에 SKE와 연소모델의 조합에서 SLF 또는 ULF 조합은 화염길이 뿐만 아니라 하류에서의 화염온도도 비교적 잘 예측하였는 것을 확인하였다. 반경방향 화염온도 및 화학종 농도분포를 비교해 본 결과 SKE와 연소모델의 조합이 가장 예측성능이 뛰어났으며 SKE + ULF의 조합이 가장 우수한 예측성능을 갖는 것을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제3권1호
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• pp.39-46
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• 1987

Frictional loss in turbulent regime is abnormally increased compared with in laminar regime. Thus the consideration of temperature rise across fluid film is significant in analysis and conventional isothermal theory loses its usefulness for performance prediction. This paper proposes to the three-dimensional thermohydrodynamic analysis of finite journal bearings operating under turbulent condition using two-equation model($\kappa-\varepsilon$ model) proposed by Hassid & Poreh. The equations are solved numerically by finite difference method. We make the analysis applicable even at large eccentricity when back flow of the lubricants occurs and axial flow is no longer ignored compared to circumferential flow.